高原和高高原訓練對世居亞高原中長跑運動員促紅細胞生成素的影響

Plateau and High Altitude Training Middle-distance Race Athletes to Internalize the Plateau Effect of EPO

宗　磊，趙　晉，徐　楊

高原和高高原訓練對世居亞高原中長跑運動員促紅細胞生成素的影響

Plateau and High Altitude Training Middle-distance Race Athletes to Internalize the Plateau Effect of EPO

宗磊，趙晉，徐楊

四川體育科學2015 年10 月第5 期

SICHUAN SPORTS SCIENCE No.5, Oct., 2015

作者單位：貴州省體育科學研究所，貴州 貴陽，550002。Guizhou Institute of Sport Science, Guiyang Guizhou, 550002, China.

促紅細胞生成素（EPO）最早發現于1906年，是一種肽類激素，維持著血液中紅細胞數（RBC）和血紅蛋白（Hb）的穩定狀態，是紅細胞的主要調控因子。EPO于1977年由Miyake從尿中分離純化。近年來，對它的研究和探討又取得了很大的成果。EPO是糖蛋白激素，分子量約34000D，蛋白部分由166個氨基酸單鏈性蛋白組成，糖的部分由4 條N乙酰基乳糖胺連結的寡糖鏈組成，其中3條通過天冬氨酸殘基，1條經絲氨酸基連結在肽鏈的不同位置上[1]。

1　研究對象與方法

1.1研究對象

對世居亞高原的20名年齡為13—15周歲的男性中長跑運動員，根據測試成績隨機分成兩組進行3周不同高度高原訓練：高原—平原組9人（高原訓練期間由于運動員個人原因，1人中間退出實驗），高高原—平原組10人，每周一早晨進行安靜狀態下采肘靜脈血測試血液學指標、每天早晨進行體重與晨脈測試。

1.2研究方法

高原訓練階段在貴州省六盤水訓練，海拔1900m。高高原訓練階段在貴州省六盤水市四格鄉坡上草原進行訓練，海拔2 900m。平原訓練階段在貴州省銅仁市進行。

受試者在亞高原進行基礎測試后，兩個組同時分別到達1 900m高原和2 900m高原（本文稱為高高原）進行為期3周的訓練。3周高原訓練后，兩組同時下到平原進行訓練，兩組訓練計劃完全相同。

1.3結果處理

2　高原、高高原訓練對促紅細胞生成素（EPO）及血紅蛋白（HB）的影響

2.1高原、高高原訓練對EPO的影響

高原—平原組：高原組運動員到達1900m高原第7天EPO顯著下降與基礎值比較下降0.12ng/ml，P<0.05，到達高原第14天其值比高原7天有所升高，幅度為0.06ng/ml，但比基礎值低0.06ng/ml，到高原第21天值比高原7天和14天有所升高，但仍比基礎值低0.05ng/ml，到達平原第7天其值有所下降但比高原7天值高0.05ng/ml，在平原第14天有顯著性升高比高原7天升高0.1ng/ml，且與高原7天比較P<0.01，與基礎值比較升高0.03ng/ml，到平原末值沒有顯著性變化，與高原7天比較P<0.05，但比基礎值有所升高，升高幅度為5.4%。

高高原—平原組：運動員到達2900m高原第7天其值比基礎值下降0.04ng/ml，到高原14天仍處于下降趨勢，與基礎值比較下降0.08ng/ml，直到高原末其值有所回升但仍比基礎值低；到達平原階段從平原第7天直到平原末一直處于升高趨勢，平原14天、高原14天、高原21天、平原7天相比較P<0.05，直到平原末其值達到最大值，與高原7天、高原21天相比較P<0.01，與高原14天、平原7天比較P<0.05，但比基礎值升高0.08ng/ml，升高幅度達16.7%。

組間比較：1 900m高原組與2 900m高原組相互比較沒有顯著性差異，基礎值高原組大于高高原組0.08ng/ml，統計學分析沒有顯著性差異，P=0.83>0.05；高原組在高原14天其值有所回升；但平原末期高高原組升高幅度遠大于高原組，高高原組升高0.08ng/ml，高原組升高0.03ng/ml。兩組變化趨勢基本相同，在高原階段先降低，后升高，在到達平原后都是在平原14、21天出現迅速升高現象。

2.2高原、高高原訓練對血紅蛋白的影響

高原—平原組：高原組運動員在1 900m高原訓練第7天、第14天HB濃度與基礎值比較呈顯著性差異P＜0.05，高原訓練期間HB濃度一直處于升高趨勢，升高幅度分別為3.2%，4.2%，4.9%，到達高原末HB達到最大值。到達平原第7天HB顯著下降，但平均值仍高于基礎值，與高原第14天存在顯著性差異P＜0.05，與高原第21天存在著非常顯著性差異P＜0.01，平原第14天HB濃度繼續下降，且達到平原階段最低值，與高原階段存在著非常顯著性差異P ＜0.01；平原第21天HB濃度稍微升高，但仍低于基礎值，與高原第14天相比較呈顯著性差異P＜0.05，與高原第21天相比較成非常顯著性差異P＜0.01。

高高原—平原組：運動員在2 900m高原進行訓練，高原訓練第7天HB濃度與基礎值相比較升高了13.2g/l，P＜0.01，且整個高原階段處于上升趨勢，在高原末期HB濃度一度達到158.1±9.303的高度，達到整個訓練階段的最高值，比基礎值升高了11.6%，高原訓練期間所有值與基礎值相比較P＜0.01。到達平原第7天HB值迅速降低，與高原階段比較P＜0.01，但與基礎值比較仍高與基礎值2.6g/l，平原第14天達到最低值，且與整個高原階段及平原第7天相比較有非常顯著性差異，P＜0.01。到平原第21天HB濃度比第14天有所提高，且比基礎值升高3g/l，與高原階段及平原第14天有非常顯著性差異，P＜0.01。組間比較：在整個高原階段，第7天與第14天組間比較都有非常顯著性差異，P＜0.01；高原第21天組間有顯著性差異，P＜0.05；平原階段第7天與第14天不存在顯著性差異，但在平原第21天有顯著性差異，P＜0.05。且高高原—平原組在高原訓練和平原訓練期間HB濃度一直高于比高原—平原組。

3　討　論

促紅細胞生成素（Erythropoietin，EPO）是促進哺乳動物紅系祖細胞增殖和分化的主要細胞因子。EPO是一種調節紅細胞生成的多膚類激素，腎臟是產生EPO的主要器官，EPO主要是由淺表腎單位的腎小管周圍毛細血管內皮細胞或成纖維細胞合成[2]。體外缺氧和體內缺血均可上調腦內EPO和EPOR表達[3]，許多研究表明，EPO在神經系統損傷中發揮著重要的作用，具有神經營養活性，在缺血、缺氧、創傷等情況下對CNS（Central Neuvous System，中樞神經系統）有保護作用，以及EPO和EPOR在多種細胞因子的聯合作用下，對CNS的發育有調節作用[4]。EPO是機體調控紅細胞生成的主要生長刺激因子，對于機體紅細胞的生成有著重要的作用，它可提高機體的紅細胞數及血紅蛋白的含量，使機體運輸氧氣的能力也隨之提高，從而提高了機體的最大攝氧量[5]。影響EPO生成主要因素是缺氧。

本研究發現在高原第7天兩個組的EPO都下降，但高原-平原組下降幅度大于高高原-平原組，高原第14天高高原組仍處于下降趨勢，但高原組有所上升，直到高原末高高原組才有所回升，到達平原后第7天高原組有所下降，高高原組仍處于高原末水平，平原第14天高原組和高高原組都有所上升，直到平原末高高原組升高幅度大于高原組且達到最大值。分析原因認為由于EPO升高時相與采血時相不符，在高原期間沒有出現EPO升高，但到達平原后EPO出現了迅速升高的趨勢。

Ashenden認為在海拔3 500m高原1-2天后EPO大約增加3倍于基礎值[6]。Saltin報道，世居平原的運動員到高原訓練3—4天，血清EPO濃度可達到最高水平，繼而開始下降[7]。Berglund研究表明，運動員在高原訓練后血清EPO即升高，1周后下降，并認為維持高水平EPO并不是在高原上RBC持續增加所必須的。高原訓練1周后EPO的下降，一方面與紅細胞生成與EPO之間存在反饋性抑制有關，另一方面還與隨著低氧刺激RBC前體分化增殖的增強，紅系集落形成單位對EPO的敏感性減弱，以免RBC過度增生有關[8]。在24h后EPO水平會達到一個高峰值，隨后機體內血清EPO的水平就會開始逐漸下降，但此時與在平原時的對照水平相比，仍是處于一個比較高的水平[9,10]。

學者馮連世[1]及王晨[11]研究報道高原訓練EPO升高一般不超過1周。由于本次試驗第一次采血時間為上高原第7天，取血時相與EPO實際升高時相不一致。但是在7天時無論是高原組還是高高原組EPO比基礎值都有所下降，這與Saltin、馮連世等報道一致，但值得注意的是在平原末期無論是高原組還是高高原組EPO水平都出現升高趨勢，并且高高原組升高幅度大于高原組，這是前人沒有報道過的。分析認為：高原訓練低壓低氧促使EPO表達基因MRNA增加，當從高原到達平原后環境改變促使體內激素分泌改變，從而使得誘導因子MRNA表達增加，促使EPO分泌增加。本研究的對象是世居亞高原的運動員，由于長期生活在具有一定程度缺氧的環境，機體對缺氧已有一定程度的適應，因此高原-平原組因海拔跨度較小，對運動員機體的刺激程度不深；而高高原-平原組海拔跨度大，能對運動員的機體造成了較深的刺激。

本研究發現高高原—平原組HB一直高于高原—平原組，但兩組變化趨勢基本相同，在到達高原第1周出現顯著性變化，在高原訓練期間穩步上升，但升高幅度不大，直到高原末期HB濃度達到最大值；平原末期高高原組運動員HB濃度高于基礎值，高原組運動員HB濃度比基礎值降低。分析認為，由于亞高原運動員生活在海拔1 200m左右的相對缺氧狀態，1 900m高原高度跨度相對較小，2 900m高原對亞高原運動員HB濃度的影響大于1900m高原。

4　結果與建議

通過本實驗可以看出兩組運動員上高原第一周EPO出現下降，直到高原末期有所回升，但仍低于基礎值；到達平原一周后EPO迅速上升；高高原-平原組運動員到達平原后EPO升高幅度大于高原-平原組。高高原組HB升高幅度一直大于高原組，到達平原后雖有下降，但在第3周時出現上升趨勢，并且高高原組大于高原組。

亞高原運動員進行多梯度高原交替訓練到達平原后EPO迅速升高，高高原-平原組升高幅度大于高原-平原組；兩組HB升高幅度相比較高高原組一直高于高原組；亞高原中長跑運動員進行高原訓練選擇2 900m高度高原訓練對血清EPO及HB的影響優于1 900m高原。建議亞高原中長跑運動員進行高原訓練選擇2 900m高度高原進行訓練，以達到高原及運動缺氧提高運動員運動能力。

參考文獻：

[1] 馮連世，宗丕芳，李福田，等.高原訓練對中長跑運動員紅細胞生成的作用[J].體育科學，1998（4）：78～81.

[2] 杜寶中.紅細胞生成素簡介[J].西藏大學學報，2002，17（3）：31～34.

[3] 王靜.促紅細胞生成素的神經保護作用.國外醫學.生理、病理科學與臨床分冊，2004，24（3）：77～79.

[4] 高榮蓮，陳肖華，王麗峰.促紅細胞生成素與中樞神經系統損傷，科學技術與工程.2004，4（7）：98～99.

[5] 劉建華，常波，等.運動與促紅細胞生成素[J].沈陽體育學院學報，2004，23（3）：297～300.

[6] Ashenden MJ, Gore CJ,Dobson GP, et al. Simulated moderate altitude elevates serum erythropoietin but does not increase reticulocyte pro-duction in well trained runner[J].Eur J Appl physiol , 2000, 81（5）, 428～435.

[7] SALTIN B．（1997）.Biological Findings on Development by Altitude Training Main Directions of Activation and Effective Application of the Medicine and Masale Research[J].High Altitude Training Conference.（21）：101～105.

[8] Bergland B.High-altitude training: Aspects of haematological adaptation. Sports Med.1992;14（5）:289～303.

[9] M J Hamlin，J Hellemans . Effects of Intermittent Normobaric Hypoxia on Blood Parametes in Multi－Sport Endurance Athletes [J].Am College Sports Med Held，2004（4）101～103.

[10] 熊正英，張琳，武勝奇.高原訓練對運動能力的影響機制探析[J].南陽師范學院學報.2003（2）：56～58.

[11] 王晨，高原訓練對游泳運動員促紅細胞生成素的影響[J].體育科研.1997，18（2）：20～23.

摘要：探討世居亞高原中長跑運動員進行不同高度高原訓練對促紅細胞生成素影響，為世居亞高原運動員進行高原訓練提供理論依據。方法：選取世居亞高原中長跑運動員20名，隨機分成兩組進行為期6周不同高度高原-平原進行交替訓練；采用ELISA技術測試運動員血清EPO濃度。結果：兩組運動員上高原第1周EPO出現下降，直到高原末期有所回升，但仍低于基礎值；到達平原1周后EPO迅速上升；高高原-平原組運動員到達平原后EPO升高幅度大于高原-平原組。

關鍵詞：高原訓練；世居亞高原運動員；促紅細胞生成素

ZONG Lei, ZHAO Jin, XU Yang

Abstract:Objective: To study the effects of serum erythropoietin during hypoxia training for native sub-plateau athletes. The theory of project of high altitude training is provided for native sub-plateau athletes .Were investigated altitude training in 20 male middle and long distance runners, serum EPO by ELISA technique was determined respectively. Results: two groups of athletes in the first week on the plateau EPO fell, until the end of plateau began to recover, but still below basic value; Arrived in plain EPO increases rapidly after a week; High plateau - plain group of athletes arrived after the EPO rise - is greater than the plains group.

Key words:Altitude training; Sub-plateau athletes; EPO

基金項目：國家體育總局科研項目。課題編號：2011B016。

收稿日期：2015-4-9

DOI:10.13932/j.cnki.sctykx.2015.05.05

文章編號：1007―6891（2015）05―0015―04

中圖分類號：G804.7

文獻標識碼：A